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人教版高中数学必修第2册
第十章 概率
10.2事件的相互独立性
授课:张丹老师
[慕联教育同步课程导学篇]
课程编号:TS2111010302RB2100201ZD(A)
学习目标
了解两个事件相互独立的概念,掌握相互独立事件的概率公式,并能利用公式解决简单的问题.
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通过本节的学习,体会相互独立事件的概率在实际生活中的应用.
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前面我们研究过互斥事件、对立事件的概率性质,还研究过和事件的概率计算方法. 对于积事件的概率,你能提出什么值得研究的问题吗?
我们知道,积事件AB就是事件A与事件B同时发生. 因此,积事件AB发生的概率一定与事件A, B发生的概率有关. 那么,这种关系会是怎样的呢?
下面我们来讨论一类与积事件有关的特殊问题.
探究:下面两个随机试验各定义了一对随机事件A和B,你觉得事件A发生与否会影响事件B发生的概率吗?
试验1:分别抛掷两枚质地均匀的硬币,A=第一枚硬币正面朝上,B=第二枚硬币反面朝上
试验2:—个袋子中装有标号分别是1, 2, 3, 4的4个球,除标号外没有其他差异. 采用有放回方式从袋中依次任意摸出两球. 设A=第一次摸到球的标号小于 3,B=第二次摸到球的标号小于3.
分别计算P(A), P(B) ,P(AB),你有什么发现?
显然,对于试验1, 因为两枚硬币分别抛掷,第一枚硬币的抛掷结果与第二枚硬币的抛掷结果互相不受影响,所以事件A发生与否不影响事件B发生的概率.
对于试验2, 因为是有放回摸球,第一次摸球的结果与第二次摸球的结果互相不受影响,所以事件A发生与否也不影响事件B发生的概率.
探究:
试验1:分别抛掷两枚质地均匀的硬币,A=第一枚硬币正面朝上,B=第二枚硬币反面朝上
分别计算P(A), P(B) ,P(AB)你有什么发现?
在试验1中,用1表示硬币“正面朝上”,用0表示硬币“反面朝上”则样本空间为Ω={(1, 1), (1, 0), (0, 1), (0, 0)},包含 4 个等可能的样本点.
而 A ={(1, 1), (1, 0)},B={(1, 0), (0, 0)},所以AB={(1, 0)}.
于是 P(AB)=P(A)P(B) .
积事件AB的概率P(AB)恰好等于P(A)与P(B)的乘积.
由古典概型概率计算公式,得 P(A)=P(B)= , P(AB)= .
试验2:—个袋子中装有标号分别是1, 2, 3, 4的4个球,除标号外没有其他差异. 采用有放回方式从袋中依次任意摸出两球. 设A=第一次摸到球的标号小于 3,B=第二次摸到球的标号小于3.
分别计算P(A), P(B) ,P(AB)你有什么发现?
在试验2中,样本空间Ω= {(m,n) | m,n∈{1, 2, 3, 4}}, 而
A={(1,1) ,(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4)}
B={(1,1) ,(1,2),(2,1),(2,2),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2)}
AB={(1,1) ,(1,2),(2,1),(2,2)}
得 P(A)=P(B)= , P(AB)= .
积事件AB的概率P(AB)恰好等于P(A)与P(B)的乘积.
于是也有 P(AB)=P(A)P(B) .
从上述两个试验的共性中得到启发,我们引入这种事件关系的一般定义:
由两个事件相互独立的定义,容易验证必然事件、不可能事件都与任意事件相互独立. 这是因为必然事件总会发生,不会受任何事件是否发生的影响;同样,不可能事件总不会发生,也不受任何事件是否发生的影响.
当然,它们也不影响其他事件是否发生.
对任意两个事件A与B ,如果 P(AB)=P(A)P(B)成立,
则称事件A与事件B相互独立,简称为独立.
探究:互为对立的两个事件是非常特殊的一种事件关系.如果事件A与事件B相互独立,那么它们的对立事件是否也相互独立?以有放回摸球试验为例,分别验证
A与 , 与B , 与 是否独立,你有什么发现?
对于A与 ,因为 而且AB与 互斥,所以
所以
由事件的独立性定义,A与 相互独立.
类似地,可以证明事件 与B , 与 也都相互独立.
例1 一个袋子中有标号分别为1,2, 3, 4的4个球,除标号外没有其他差异. 采用不放回方式从中任意摸球两次.设事件A=第一次摸出球的标号小于3,事件B=第二次摸出球的标号小于3,那么事件A与事件B是否相互独立?
解:因为样本空间Ω= {(m,n) | m,n∈{1, 2, 3, 4} 且m≠n},
A={(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4)}
B={(1,2),(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2)}
此时P(AB)≠P(A)P(B) ,因此,事件A与事件B不独立.
所以P(A)=P(B)= , P(AB)= .
AB={(1,2),(2,1)}
例2 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲的中靶概率为0.8, 乙的中靶概率为 0.9, 求下列事件的概率:
(1)两人都中靶; (2)恰好有一人中靶;
(3)两人都脱靶; (4)至少有一人中靶.
P(AB)=P(A)P(B)=0.8×0.9 =0.72.
由已知可得P(A)=0.8, P(B)=0.9, P( )=0.2, P( )=0.1.
分析:设A=甲中靶,B=乙中靶. 从要求的概率可知,需要先分别求A, B的对立事件 的概率,并利用
构建相应的事件.
解:设A=甲中靶,B=乙中靶,则 =甲脱靶, =乙脱靶,
由于两个人射击的结果互不影响,所以A与B相互独立,A与 , 与B, 与 都相互独立.
(1)AB = “两人都中靶”,由事件独立性的定义,得
例2 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲的中靶概率为0.8, 乙的中靶概率为 0.9, 求下列事件的概率:
(1)两人都中靶; (2)恰好有一人中靶;
(3)两人都脱靶; (4)至少有一人中靶.
由已知可得P(A)=0.8, P(B)=0.9, P( )=0.2, P( )=0.1.
解:
(2)“恰好有一人中靶”= ,且 与 互斥,根据概率的加法公式和事件独立性定义,得
(3)事件“两人都脱靶”= ,所以
例2 甲、乙两名射击运动员进行射击比赛,甲的中靶概率为0.8, 乙的中靶概率为 0.9, 求下列事件的概率:
(1)两人都中靶; (2)恰好有一人中靶;
(3)两人都脱靶; (4)至少有一人中靶.
由已知可得P(A)=0.8, P(B)=0.9, P( )=0.2, P( )=0.1.
解:
(4)方法1: 事件“至少有一人中靶”= ,
且 两两互斥,所以
方法2: 由于事件“至少有一人中靶”的对立事件是“两人都脱靶”,根据对立事件的性质,得事件“至少有一人中靶”的概率为
分析:两轮活动猜对3个成语,相当于事件“甲猜对1个,乙猜对2个”、事件“甲猜对2个,乙猜对1个"的和事件发生.
例3 甲、乙两人组成“星队”参加猜成语活动. 每轮活动由甲、乙各猜一个成语, 已知甲每轮猜对的概率为 ,乙每轮猜对的概率为 ,在每轮活动中,甲和乙猜对与否互 不影响,各轮结果也互不影响. 求“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率.
因此,“星队”在两轮活动中猜对3个成语的概率是
解:设 分别表示甲两轮猜对1个,2个成语的事件, 用 分别表示乙两轮猜对1个,2个成语的事件.
根据独立性假定,得
设A=两轮活动'星队'猜对3个成语,则
且 与 互斥, 与 , 与 分别相互独立,所以
方法规律总结
(2)在解此类题时,要明确事件中的“至少有一个发生”、“至多有一个发生”、“恰有一个发生”、“都发生”、“都不发生”、“不都发生”等词语的含义,以免混淆.
(1)求相互独立事件的概率一般采用以下解题步骤:
①判定各事件是否相互独立;
②求每个事件发生的概率;
③求相互独立事件同时发生的概率.
课堂小结
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相互独立事件的特点是:其中一个事件的发生与否对另一个事件发生的概率没有影响.
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判定相互独立事件的方法
(1)用定义. (2)用性质.
(3)有些事件不必通过概率的计算就能判定其独立性,如有放回的两次抽奖,由事件本身的性质就能直接判定出是否相互影响,从而得出它们是否相互独立.
慕联提示
亲爱的同学,课后请做一下习题测试,假如达到90分以上,就说明你已经很好的掌握了这节课的内容,有关情况将记录在你的学习记录上,亲爱的同学再见!杭州慕联教育科技有限公司(www.moocun.com)
人教版数学高中必修二
10.2事件的相互独立性
1.两人打靶,甲击中的概率为0.8,乙击中的概率为0.7,若两人同时射击一目标,则它们都中靶的概率是( )
A.0.56
B.0.48
C.0.75
D.0.6
2.甲、乙两歼击机的飞行员向同一架敌机射击,设击中的概率分别为0.4、0.5,则恰有一人击中敌机的概率为( )
A.0.9
B.0.2
C.0.7
D.0.5
3.投掷一枚均匀硬币和一枚均匀骰子各一次,记“硬币正面向上”为事件A,“骰子向上的点数是3”为事件B,则事件A、B中至少有一件发生的概率是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,在两个圆盘中,指针落在本圆盘每个数所在区域的机会均等,那么两个指针同时落在奇数所在区域的概率是( )
5.种植两株不同的花卉,若它们的成活率分别为p和q,则恰有一株成活的概率为( )
A.p+q-pq
B.p+q-2pq
C.p+q
D.Pq
6.从甲袋内摸出1个白球的概率为,从乙袋内摸出1个白球的概率是,从两个袋内各摸1个球,那么概率为的事件是( )
A.2个球都是白球
B.2个球都不是白球
C.2个球不都是白球
D.2个球中恰好有1个白球
7.已知P(A)=0.3,P(B)=0.5,当事件A、B相互独立时,P(A∪B)=( )
A.0.45
B.0.65
C.0.75
D.0.5
8.两个实习生每人加工一个零件,加工为一等品的概率分别为和,两个零件是否加工为一等品相互独立,则这两个零件中恰有一个一等品的概率为( )
A.
B.
C.
D.
9.一道数学竞赛试题,甲生解出它的概率为,乙生解出它的概率为,丙生解出它的概率为. 由甲、乙、丙三人独立解答此题只有一人解出的概率为( )
A.
B.
C.
D.
10.加工某一零件需经过三道工序,设第一、二、三道工序的次品率分别为、、,且各道工序互不影响,则加工出来的零件的次品率为( )
A.
B.
C.
D.
答案解析:
A
解析:由题意知,射击一次,甲中靶的概率是0.8,乙中靶的概率是0.7,故两人同时射击一个目标,则它们都中靶的概率是0.8×0.7=0.56.
故选:A.
2. D
解析:设事件A、B分别表示甲、乙飞行员击中敌机,则P(A)=0.4,P(B)=0.5,事件恰有一人击中敌机的概率为
P(A+B)=P(A)·(1-P(B))+(1-P(A))·P(B)=0.5.
故选:D.
3. C
解析:由题意P(A)=,P(B)=,事件A、B中至少有一个发生的概率P=1-×=.
故选:C.
4. A
解析:设A表示“第一个圆盘的指针落在奇数所在的区域”,则P(A)=,B表示;“第二个圆盘的指针落在奇数据在的区域”,则P(B)=.故P(AB)=P(A)·P(B)=×=.
故选:A.
5. B
解析:恰有一株成活的概率为p(1-q)+(1-p)q=p+q-2pq.
故选:B.
6. C
解析:从甲袋内摸出白球与从乙袋内摸出白球两事件相互独立,故两个球都是白球的概率为P1=×=,∴两个球不都是白球的概率为P=1-P1=.
故选:C.
7. B
解析:∵A、B相互独立,∴P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(A)·P(B)=0.3+0.5-0.3×0.5=0.65.
故选:B.
8. B
解析:所求概率为×+×=或P=1-×-×=.
故选:B.
9. D
解析:甲生解出,而乙、丙不能解出为事件A1,则P(A1)=××=,
乙生解出,而甲、丙不能解出为事件A2,则P(A2)=××=,
丙生解出,而甲、乙不能解出为事件A3,则P(A3)=××=.
乙、丙三人独立解答此题只有一人解出的概率为P(A1+A2+A3)=++=.
故选:D.
10. A
解析:本题考查独立事件,对立事件有关概率的基本知识以及计算方法.设加工出来的零件为次品为事件A,则 为加工出来的零件为正品.P(A)=1-P()=1-(1-)(1-)(1-)=.
故选:A.